本报讯 近日，中国农业科学院（深圳）农业基因组研究所（以下简称基因组所）领衔，联合北京大学、清华大学等国内外6家单位，在《科学》发表最新研究论文。该研究发现紫杉醇生物合成途径中关键的未知酶，设计并重构了紫杉醇生物合成新路线，为开发我国自主的紫杉醇提取生产技术提供重要抓手，从而为中国的紫杉醇绿色制造产业化铺平道路。

论文通讯作者、基因组所研究员闫建斌介绍，紫杉醇是一种结构异常复杂且独特的四环二萜类天然产物，由红豆杉中提取，在世界上被广泛应用于多种癌症的临床治疗。在我国，紫杉醇原料药主要依靠从人工种植的红豆杉中提取紫杉醇前体分子——巴卡亭Ⅲ，再通过简单的化学合成修饰，实现大规模生产。但这高度依赖于珍稀而有限的红豆杉资源，使得紫杉醇药物生产成本高昂，还可能引发生态破坏和耕地占用等问题。因此，如何提高紫杉醇的生物合成效率、开发绿色可持续的新型生产策略，以替代天然提取，成为亟待解决的焦点、难点问题。

当前，最先进的紫杉醇前体巴卡亭Ⅲ等的提取技术、核心的红豆杉细胞生产技术和基因工程技术等，依然掌控在欧美制药公司手中。我国研究人员从58个关键候选基因中，发现了一个关键的蛋白酶。这种酶的发现与反应机制的阐明，重塑了科学界对于紫杉醇内部独特结构的分子反应机制的理解。随后，研究团队证明了巴卡亭Ⅲ分子可由9个核心基因合成，绘制出了巴卡亭Ⅲ的完整生物合成过程。

以上发现突破了合成生物学技术实现紫杉醇绿色可持续生物制造的关键瓶颈，将为紫杉醇合成生物学制造提供关键基因。（丁思月）

《医学科学报》 (2024-02-02 第2版 要闻)